Способ получения кислотостойкого бетона

Авторы патента:

C04B40/00 - Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение (активные ингредиенты C04B 22/00-C04B 24/00; твердение определенных составов C04B 26/00-C04B 28/00; получение пор, ячеек или облегчение C04B 38/00; механические аспекты B28; например кондиционирование материала, перед формованием B28B 17/02)

C04B28/26 - силикаты щелочных металлов

C04B111/23 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2500656:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Техническим результатом является повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, перемешивание, формование изделий, твердение, используют в качестве заполнителя отсев от дробления диабаза с маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м³ при соотношении фракций, мас.%: фр.5 мм - 13,8; фр.2,5 мм - 34,0; фр.1,25 мм - 25,5; фр.0,63 мм - 18,1; фр.0,315 мм - 4,3; фр.0,14 мм - 4,3, в качестве микронаполнителя - пыль от дробления диабаза с остатком на сите №008 - 2,5-3%, в качестве вяжущего - золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа ТЭЦ-7 г.Братска и жидкого стекла из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см³, при соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос - 19,0-21,0; указанный отсев диабаза - 57,0-63,0; указанная пыль диабаза - 1,9-2,1; указанное жидкое стекло - 13,9-22,1, осуществляют формование изделий вибропрессованием в течение 1-2 мин, твердение - пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч. 5 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.

Известен способ получения кислотостойкого бетона, включающий дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и их твердение с последующим выдерживанием изделий, причем в качестве заполнителя используют отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г.Братска, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью ρ=1,39-1,45 г/см³, формуют изделия вибропрессованием, а твердение осуществляют в камере ТВО при температуре 90-95°С в течение 10 часов с последующим выдерживанием распалубленных пропаренных изделий в течение 14 суток при влажности 100% и температуре 18-22°С [Патент РФ №2331605, 20.08.2008, 4 с].

Недостатками описываемого способа являются относительно высокая температура пропаривания, длительность процесса и невысокие показатели кислотостойкости получаемого бетона.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению являются способ получения строительного материала, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование образцов, темпловлажностную обработку, причем в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и углеродсодержащего жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45-1,49 г/см³ [Патент РФ №2130904, 1999 г].

Недостатками описываемого способа получения строительного материала являются относительно невысокие показатели кислотостойкости и использование в качестве сырья природного высококачественного материала - кварцевого песка.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение кислотостойкости бетона с одновременной заменой природного сырья техногенным. Технический результат - повышение кислотостойкости бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ получения кислотостойкого бетона включает дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их последующее твердение; в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, характеризующийся маркой по прочности 1200-1400 и насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м³ при следующем соотношении фракций, масс.%:

фр.5 мм	- 13,8;
фр.2,5 мм	- 34,0;
фр.1,25 мм	- 25,5;
фр.0,63 мм	- 18,1;
фр.0,315 мм	- 4,3;
фр.0,14 мм	- 4,3,

в качестве микронаполнителя используют пыль от дробления диабаза, характеризующуюся остатком на сите №008 - 2,5-3%, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная зола-унос	- 19,0-21,0;
Указанный отсев диабаза	- 57,0-63,0;
Указанная пыль диабаза	- 1,9-2,1;
Указанное жидкое стекло	- 13,9-22,1,

формование изделий осуществляют вибропрессованием в течение 1-2 мин., после чего осуществляют твердение пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 часов.

Образцы для испытания готовили следующим образом.

Золу-унос, полученную при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска, смешивали с заполнителем - отсевом от дробления диабаза, характеризующимся маркой по прочности 1400 и насыпной плотностью ρ_н=1470 кг/м³, и микронаполнителем - пылью, образующейся при дроблении диабаза и характеризующейся остатком на сите №008 - 3%, в соотношении «Зола-унос: Отсев диабаза: Пыль диабаза» = 1:3:0,1. Свойства используемых материалов представлены в таблицах 1-4.

После этого смесь сухих компонентов затворяют жидким стеклом из микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,37 г/см³.

Смесь перемешивают в бетоносмесителе до однородного состояния, после чего методом вибропрессования осуществляют формование образцов, которые затем подвергают пропариванию при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 часов.

Таблица 1
Свойства золы-уноса, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска
Насыпная плотность, кг/м³	Истинная плотность, кг/м³	Остаток на сите №008,%	Влажность, %	Потери после прокаливания (П.П.П.), %
890	2320	1,8	2,1	0,16

Таблица 2
Химический состав золы-уноса
Содержание оксидов, масс.%
SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	Na₂O	K₂O	SO₃	MqO
84,91	15,53	1,17	0,54	1,03	1,59	0,66	3,52

Таблица 3
Свойства отсева от дробления диабаза
Насыпная плотность, кг/м³	Истинная плотность, кг/м³	Прочность	Содержание пылевидных и глинистых примесей, %	Влажность, %
1470-1500	2810	1200-1400	6	1

Таблица 4
Гранулометрический состав отсева от дробления диабаза
Остатки на ситах, %	Размеры отверстий сит, мм
5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14
частные	13,8	34,0	25,5	18,1	4,3	4,3
полные	13,8	47,8	73,3	91,4	95,7	100

После твердения образцы подвергают испытаниям на кислотостойкость. Для этого часть образцов помещают в раствор серной кислоты 5%-ной концентрации, а другую - в воду. Кислотостойкость оценивают по коэффициенту стойкости

$(К_{с}) = \frac{R_{и з г}^{H_{2} S O_{4}}}{R_{и з г}^{H_{2} O}}$ .

Результаты испытаний представлены в таблице 5. Аналогично подготовлены и испытаны образцы других составов. Результаты также представлены в таблице 5. Анализ полученных данных показывает, что по предлагаемому способу получены кислотостойкие бетоны, так как кислотостойкость образцов достаточно высока: во всех случаях коэффициент стойкости составляет более 1. Кроме того, предлагаемый способ экономичнее способа по прототипу, так как длительность цикла пропаривания короче (8 часов против 12 часов), природное, специально добываемое сырье (кварцевый песок) заменено на техногенное сырье (отсев от дробления диабаза и пыль от дробления диабаза). И наконец, предлагаемый способ позволяет решать экологические проблемы, так как сырьевые материалы в предлагаемом материале - многотоннажные техногенные отходы.

Таблица 5
Результаты испытаний
№ п/п	Состав смеси, масс.%	Свойства использованных материалов	Кислотостойкость образцов (Кс)
№ п/п	Вяжущее	Заполнитель - отсев от дробления диабаза	Кислотостойкость образцов (Кс)	Микро-наполни тель - пыль от дробления диабаза
Алюмосиликатный компонент - зола-унос	Щелочной компонент - жидкое стекло из микрокремнезема	Плотность жидкого стекла, г/см³	Насыпная плотность отсева от дробления диабаза на щебень, кг/м³	Прочность отсева от дробления диабаза на щебень	Остаток на сите №008, масс.%, пыли от дробления диабаза
1	20,78	14,80	62,34	2,08	1,35	1473	1200	2,5	1,30
2	19,00	22,10	57,00	1,90	1,39	1500	1200	2,5	1,25
3	20,82	14,64	62,46	2,08	1,36	1487	1200	3,0	1,31
4	20,85	14,51	62,55	2,09	1,38	1491	1400	2,5	1,32
5	21,00	13,90	63,00	2,10	1,35	1478	1400	3,0	1,34
6	19,94	18,25	59,82	1,99	1,37	1470	1400	3,0	1,27

Способ получения кислотостойкого бетона, включающий дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их последующее твердение, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, характеризующийся маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м³, при следующем соотношении фракций, мас.%:

фр.5 мм	13,8
фр.2,5 мм	34,0
фр. 1,25 мм	25,5
фр.0,63 мм	18,1
фр.0,315 мм	4,3
фр.0,14 мм	4,3,

в качестве микронаполнителя используют пыль от дробления диабаза, характеризующуюся остатком на сите №008 - 2,5-3%, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная зола-унос	19,0-21,0
Указанный отсев диабаза	57,0-63,0
Указанная пыль диабаза	1,9-2,1
Указанное жидкое стекло	13,9-22,1,

формование изделий осуществляют вибропрессованием в течение 1-2 мин, после чего осуществляют твердение пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, и может быть использовано для изготовления элементов отделки цоколей стен зданий, плитки для полов, брусчатки для дорог и тротуаров и других атмосферостойких изделий.

Способ приготовления бетонной смеси // 2496748

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них. В способе приготовления бетонной смеси, включающем перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме (40÷70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют, для чего пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем, после заливки в смеситель-активатор, упомянутую жидкость подвергают дополнительной вторичной активации путем ее кавитационной дезинтеграции, для чего на нее воздействуют ультразвуком, частота которого лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне низких частот от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2, причем в процессе кавитационный дезинтеграции жидкости затворения в нее засыпают и перемешивают цемент, при этом одновременно с заливкой жидкости затворения в смеситель-активатор также заливают оставшуюся от расчетной (рецептурной) дозы часть жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, в качестве которой используют воду, которую в процессе ее заливки в бетоносмеситель с заполнителем омагничивают, для чего ее также пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем после перемешивания суспензии - цементного теста в смесителе-активаторе в течение 1-1,5 минут, ее переливают в бетоносмеситель и полученную смесь окончательно перемешивают в течение 1,5-2 минут.

Способ получения теплоизоляционного материала // 2493136

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности материала и повышении его теплоизоляционных свойств.

Способ приготовления бетонной смеси // 2479525

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам приготовления бетонной смеси. .

Способ переработки пуццоланов // 2475460

Изобретение относится к способу переработки пуццоланов и может найти применение при приготовлении бетонных смесей, строительных растворов и других смесей, включающих цемент.

Способ производства сухого наполнителя бетона и участок производства сухого наполнителя бетона // 2473521

Изобретение относится к производству наполнителей бетонов и промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении бетонов или строительных растворов, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций для сборного и монолитного строительства.

Способ получения гипсового вяжущего // 2472756

Изобретение относится к способу получения гипсового вяжущего. .

Способ получения кислотостойкого бетона // 2471754

Бетон с низким содержанием клинкера // 2471733

Способ получения бетона // 2470901

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из бетонов. .

Сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала // 2497774

Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления пористых теплоизоляционных материалов.

Термоизоляционная масса // 2497773

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий, предназначенных для теплоизоляции тепловых печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой эксплуатации до 1150°C.

Сырьевая смесь для получения строительного материала // 2496739

Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве. Сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция содержит, вес.ч.: вулканический песок 53-54; глинистый материал 2-3; натриевое жидкое стекло 30-34; молотый туф вулканический 10-14.

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий // 2495843

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 50,0-57,0; вспученный, измельченный и просеянный через сетку №5, перлит 40,0-45,0; жидкое стекло 3,0-5,0.

Способ получения теплоизоляционного материала // 2492153

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности гранулированных вспененных материалов, используемых для получения теплоизоляционных материалов и заполнителей.

Шихта для производства пористого заполнителя // 2489375

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. .

Сырьевая смесь для изготовления огнестойкого конструкционного материала // 2488565

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, атомной промышленности для защиты от пожара служебных и жилых помещений в составе огнестойких конструкций, а также в качестве среднего слоя панелей, облицованных декоративно-отделочными материалами.

Состав для отделки // 2487851

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для приготовления строительных растворов, используемых при проведении внутренних и наружных штукатурных работ.

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя // 2481299

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Раствор для наборной мозаики // 2479553

Бетонная смесь // 2500642

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 25,0-30,0; золошлаковый наполнитель 50,88-57,92; нарезанное на отрезки 5-15 мм капроновое волокно 1,0-1,5; метилсиликонат натрия 1,0-1,5; мелассная упаренная последрожжевая барда 0,08-0,12; вода 14,0-17,0.